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基于Blumlein脉冲网络的直线型脉冲变压器设计

基于Blumlein脉冲网络的直线型脉冲变压器设计
基于Blumlein脉冲网络的直线型脉冲变压器设计

逆变器制作全过程

逆变器制作全过程 制作600W的正弦波逆变器, 该机具有以下特点: 1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片,TDS2285,所以,SPWM驱动部分相对纯硬件来讲,比较简单,制作完成后要调试的东西很少,所以,比较容易成功。 2.所有的PCB全部采用了单面板,便于大家制作,因为,很多爱好者都会自已做单面的PCB,有的用感光法,有点用热转印法,等等,这样,就不用麻烦PCB厂家了,自已在家里就可以做出来,当然,主要的目的是省钱,现在的PCB厂家太牛了,有点若不起(我是万不得已才去找PCB厂家的)。 3.该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到,有了网购真的很方便,快递送到家,你要什么有什么。 如果PCB没有做错,如果元器件没有问题,如果你对逆变器有一定的基础,我保证你制作成功,当然,里面有很多东西要自已动手做的,可以尽享自已动手的乐趣。 4.功率只有600W,一般说来,功率小点容易成功,既可以做实验也有一定的实用性。 一、电路原理: 该逆变器分为四大部分,每一部分做一块PCB板。分别是“功率主板”;“SPWM驱动板”;“DC-DC驱动板”;“保护板”。

1.功率主板: 功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。该机的BT电压为12V,满功率时,前级工作电流可以达到55A以上,DC-DC升压部分用了一对190N08,这种247封装的牛管,只要散热做到位,一对就可以输出600W,也可以用IRFP2907Z,输出能力差不多,价格也差不多。主变压器用了EE55的磁芯,其实,就600W而言,用EE42也足够了,我是为了绕制方便,加上EE55是现存有的,就用了EE55。关于主变压器的绕制,下面再详细介绍。前级推挽部分的供电采用对称平衡方式,这样做有二个好处,一是可以保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性,保证不会出现单边发热现象;二是可以减少PCB反面堆锡层的电流密度,当然,也可以大大减小因为电流不平衡引起的干扰。高压整流快速二极管,用的是TO220封装的RHRP8120,这种管子可靠性很好,我用的是二手管,才1元钱一个。高压滤波电容是470uf/450V的,在可能的情况下,尽可能用的容量大一些,对改善高压部分的负载特性和减少干扰都有好处。H桥部分用的是4个IRFP460,耐压500V,最大电流20A,也可以用性能差不多的管子代替,用内阻小的管子可以提高整机的逆变效率。H桥部分的电路采用的常规电路。 下面是功率主板的PCB截图,长宽为200X150MM,因为,这部分的电路比较简单,所以,我没有画原理图,是直接画了

MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用

MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用 今天在研究全桥电路,资料和书上谈到的,大多数基于理想的驱动器(立即充电完成)。这里 一篇幅把MOS管驱动的来龙去脉搞搞清楚。 预计要分几个篇幅: 1.MOS管驱动基础和时间功耗计算 2.MOS管驱动直连驱动电路分析和应用 3.MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用 4.MOS管网上搜集到的电路学习和分析 今天主要分析MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用和MOS管驱动基础和时间功耗计算。 参考材料: 《Design And Application Guide For High Speed MOSFET Gate Drive Circuits》是一份很好的材料《MOSFET 驱动器与MOSFET 的匹配设计》也可以借鉴。 首先谈一下变压器隔离的MOS管驱动器: 如果驱动高压MOS管,我们需要采用变压器驱动的方式和集成的高边开关。 这两个解决方案都有自己的优点和缺点,适合不同的应用。 集成高边驱动器方案很方便,优点是电路板面积较小,缺点是有很大的导通和关断延迟。 变压器耦合解决方案的优点是延迟非常低,可以在很高的压差下工作。常它需要更多,缺点是需要很多的元件并且对变压器的运行有比较深入的认识。 变压器常见问题和与MOS管驱动相关的问题: 变压器有两个绕组,初级绕组和次级绕组实现了隔离,初级和次级的匝数比变化实现了电压缩放,对于我们的设计一般不太需要调整电压,隔离却是我们最注重的。 理想情况下,变压器是不储存能量的(反激“变压器”其实是耦合电感)。不过实际上变压器还是储存了少量能量在线圈和磁芯的气隙形成的磁场区域,这种能量表现为漏感和磁化电感。对于功率变压器来说,减少漏感可以减少能量损耗,以提高效率。MOS管驱动器变压器的平均功率很小,但是在开通和关闭的时候传递了很高的电流,为了减少延迟保持漏感较低仍然是必须的。 法拉第定律规定,变压器绕组的平均功率必须为零。即使是很小的直流分量可能会剩磁,最终导致磁芯饱和。这条规则对于单端信号控制的变压器耦合电路的设计有着重大影响。 磁芯饱和限制了我们绕组的伏秒数。我们设计变压器必须考虑最坏情况和瞬时的最大的伏秒数。(在运行状态下,最坏情况和瞬时的,最大占空比和最大电压输入同时发生的情况),唯一我们确定的是变压器有一个稳定的电源电压。 对于单端应用的功率变压器来说,很大一部分开关周期需要保留来保证磁芯的正确复位(正激变换器)。复位时间大小限制电路运行的占空比。不过由于采用交流耦合实现了双向磁化,即使对于单端

收集的驱动变压器资料

(1)、驱动变压器的原边感量应该取大些,但是不能过大,过大会的导致Q值过高,从而在动态的时候会有问题。当电感量加大的时候,驱动波形中开起和关断的时候,震荡慢慢减小,最后消失 (2)、可能,高磁导率的磁芯绕制的变压器,可以获得更高的原边电感,减小激磁电流,因此可以减小所需的驱动电流。 用高磁导率的磁芯,匝比不变,电感一定,圈数可以少一点,寄生参数影响小,波形失真小 (3)、电感量越大阻抗越大,则耦合次级的波形越正常: (4)、问:电感量越高越好吗?? 答:也不是肯定有个极限 一般来说前面有个隔直电容,那么就形成一个串联谐振电路,对于这个谐振电路1)如果L取得太大,就会造成谐振周期很大,可能起机稳定之前震荡中直流偏置复位不及时磁芯饱和,所以一般应该保持在10mH以下 2)另外与开关频率有关,一定要保证LC的谐振频率离驱动频率越远越好,否则在会造成电感上的电压=Q*Vdriver,驱动电压可能会飙升到几十伏去,而电感量越大其谐振频率越小越不容易进入开关频率周围,另外L越大Q越大其选频性能越好越不容易受到影响。 所以一般来说对于一个驱动电路基本上参数都是确定的,没有什么好改变的,隔直电容100nF左右,电感量1-10mH左右,磁芯大小只跟开关频率有关,频率大些就能选小点的磁芯 (5)、那么这里面有几个参数:Tr 上升时间,时间越短,也就是我们平常说的越陡,怎么才能做到这点,方波是由正弦波叠加二成,越到脉冲的边沿频率越高,而我们的变压器的分布电容和漏感组成低通滤波器,如国变压器绕制工艺不好,分布参数大,那么更多高频成分被滤除掉,那么就出现“丢波”那么上升沿就是斜线二不是直线了! (6)、那么怎么改变分布参数呢?首先我们知道绕组越接近磁心表面漏感越小,绕组匝数越少,越容易作到这点;另外磁心的电感系数越高、磁导率越高,导磁能力越好,漏感越小。那么达到要求的电感量或者是初级阻抗的匝数越少。所以我们大多驱动变压器、网络变压器都用高导材料来做。另外在一个变压器中分布电容和漏感是两个矛盾的参数,但是通过绕制方法可以折中处理。 (7)、

网络变压器在有线局域网中的作用是什么

网络变压器在有线局域网中的作用是什么? 华强盛电子导读:大体说来,网络变压器具有第一,保证网卡上的chip的安全。第二,减少外界EMI 造成的误码。第三,抑制计算机内部电磁噪声向空中发射能量。第四,还是一个很好的阻抗转换器。 网络变压器在有线局域网中的作用是什么? 在有线局域网中,计算机与服务器之间,计算机与路由器之间都是采用特性阻抗接近100欧的非屏蔽双绞线(unshielded twisted paired UTP)来连接的,由于服务器,计算机,路由器可能安装在同一栋大楼的不同楼层,也可能安装在不同大楼的不同楼层,它们之间的连线长度可能达到数十米。如果相距数十米的计算机服务器或路由器直接用UTP连接起来,在它们之间互相传送数据信号是没有问题的,但是由于各个地方的地电位不同,在UTP两端形成频率极低的缓变电压,将直接加载网卡的集成电路芯片CHIP上,可能会损坏CHIP。 UTP上感应到外界电磁干扰(electro magnetic interfence, EMI)可能会使被传送的数据信号产生误码。 服务器,计算机内部开关,电源和时钟信号发生器等产生的电磁噪声,也将通过ftp向周围空间发射,形成对其他电子仪器的干扰源。 图1:网络变压器在有限局域网卡上的应用

(网络变压器在有线局域网中的作用) 为了保证网卡上CHIP的安全,减少外界EMI造成的误码和抑制计算机内部的电磁噪声向空中发射的能量,就需要在网卡与UTP连接处加上一个既能使被传送的数据信号畅通无阻,又能阻断低频地电压和高频EMI相互传播的器件,这个器件在目前在有线局域网中被广泛采用,它就是网络变压器。 网络变压器除了具有上述阻断各种EMI的功能,还是一个很好的阻抗转换器。如果网卡上的CHIP中相关电路的输入输出阻抗不等于100欧,则它们与UTP连接处将处在阻抗失配的状态。此时用改变网络变压器初级次级圈比的方法,很容易使CHIP与UTP之间实现阻抗匹配。 这就是网络变压器在有线局域网中的作用

MOSFET驱动变压器设计详解

MOSFET驱动变压器设计详解 今天在研究全桥电路,资料和书上谈到的,大多数基于理想的驱动器(立即充电完成)。这里 一篇幅把MOS管驱动的来龙去脉搞搞清楚。 预计要分几个篇幅: 1.MOS管驱动基础和时间功耗计算 2.MOS管驱动直连驱动电路分析和应用 3.MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用 4.MOS管网上搜集到的电路学习和分析 今天主要分析MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用和MOS管驱动基础和时间功耗计算。 参考材料: 《Design And Application Guide For High Speed MOSFET Gate Drive Circuits》是一份很好的材料《MOSFET 驱动器与MOSFET 的匹配设计》也可以借鉴。 首先谈一下变压器隔离的MOS管驱动器: 如果驱动高压MOS管,我们需要采用变压器驱动的方式和集成的高边开关。 这两个解决方案都有自己的优点和缺点,适合不同的应用。 集成高边驱动器方案很方便,优点是电路板面积较小,缺点是有很大的导通和关断延迟。 变压器耦合解决方案的优点是延迟非常低,可以在很高的压差下工作。常它需要更多,缺点是需要很多的元件并且对变压器的运行有比较深入的认识。 变压器常见问题和与MOS管驱动相关的问题: 变压器有两个绕组,初级绕组和次级绕组实现了隔离,初级和次级的匝数比变化实现了电压缩放,对于我们的设计一般不太需要调整电压,隔离却是我们最注重的。 理想情况下,变压器是不储存能量的(反激“变压器”其实是耦合电感)。不过实际上变压器还是储存了少量能量在线圈和磁芯的气隙形成的磁场区域,这种能量表现为漏感和磁化电感。对于功率变压器来说,减少漏感可以减少能量损耗,以提高效率。MOS管驱动器变压器的平均功率很小,但是在开通和关闭的时候传递了很高的电流,为了减少延迟保持漏感较低仍然是必须的。 法拉第定律规定,变压器绕组的平均功率必须为零。即使是很小的直流分量可能会剩磁,最终导致磁芯饱和。这条规则对于单端信号控制的变压器耦合电路的设计有着重大影响。 磁芯饱和限制了我们绕组的伏秒数。我们设计变压器必须考虑最坏情况和瞬时的最大的伏秒数。(在运行状态下,最坏情况和瞬时的,最大占空比和最大电压输入同时发生的情况),唯一我们确定的是变压器有一个稳定的电源电压。 对于单端应用的功率变压器来说,很大一部分开关周期需要保留来保证磁芯的正确复位(正激变换器)。复位时间大小限制电路运行的占空比。不过由于采用交流耦合实现了双向磁化,即使对于单端MOS管驱动变压器也不是问题。

变压器计算表

由变换器预定技术指标可知变压器初级侧电压 Vin(min)=200V,Vin(max)=380V, 预设效率85%η=,工作频率65kHz 电源输出功率P(out)=24V*1A=24W 变压器的输入功率P(in)=P(out)/0.8=30W. 根据面积乘积法来确定磁芯型号,为了留有一定裕量,选用锰锌铁氧体磁芯EFD30,有效截面积269e A mm = 因为所选的MOS 管的最大耐压值max 600mos V V =。在100 V 裕量条件下所允许的最大反射电压 V f =V mosmax -V dcmac -100=600-380-100=120V 最大占空比 D max =V f /(V dcmin +V f )=120/(200+120)=0.375 初级电流 Ip=2*Pin/D (max)*V dcmin =2*30/(0.375*200)=0.8A 初级最大电感量 Lp=(D (max)*V dcmin )/f*Ip=0.375*200/65*0.8=1.4mH 初次级匝数比 N 1=V f /V o =120/24=5 初级匝数

5832 .191120106928.018.04.11033==????=?=e w P P P A B k I L N 其中,磁感应强度B =0.28 T ;由于此变换器设计在断续工作模式k=1(连续模式k=0.5) 磁芯气隙 ()270.4100.015p e g p N A l cm L π-= ?≈ 5V--次级匝数 6.11==n N N P S 辅助绕组匝数 6.8158.512s a a o N V N V ?==≈=8.2

脉冲变压器

脉冲变压器 脉冲变压器是一种宽频变压器,对通信用的变压器而言,非线性畸变是一个极重要的指标,因此要求变压器工作在磁心的起始导磁率处,以至即使象输入变压器那样功率非常小的变压器,外形也不得不取得相当大。除了要考虑变压器的频率特性,怎样减少损耗也是一个很关心的问题。 与此相反,对脉冲变压器而言,因为主要考虑波形传送问题。即使同样是宽频带变压器,但只要波形能满足设计要求,磁心也可以工作在非线性区域。因此,其外形可做得比通信用变压器小很多。还有,除通过大功率脉冲外,变压器的传输损耗一般还不大。因此,所取磁心的尺寸大小取决于脉冲通过时磁通量是否饱和,或者取决于铁耗引起的温升是否超过允许值。 一、脉冲变压器工作原理 脉冲变压器利用铁心的磁饱和性能把输入的正弦波电压变成窄脉冲形输出电压的变压器。可用于燃烧器的点火、晶闸管的触发等。脉冲变压器结构为原绕组套在断面较大的由硅钢片叠成的铁心柱上,副绕组套在坡莫合金材料制成的断面较小的易于高度饱和的铁心柱上,在两柱中间可设置磁分路。电压和磁通的关系,输入电压u1是正弦波,在左面铁心中产生正弦磁通Φ1。右面铁心中磁通Φ2高度饱和,是平顶波,它只有在零值附近发生变化,并立即饱和达到定值。当Φ2过零值的瞬间,在副绕组中就感应出极陡的窄脉冲电动势e2。磁分路有气隙存在,Φσ基本上按线性变化,与漏磁相似,其作用在于保证Φ1为正弦波。 二、脉冲变压器的应用 脉冲变压器广泛用于雷达、变换技术;负载电阻与馈线特性阻抗的匹配;升高或降低脉冲电压;改变脉冲的极性;变压器次级电路和初级电路的隔离应用几个次级绕组以取得相位关系;隔离等)相同,但就磁芯的磁化过程这一点来看是有区别的,分析如下: (1) 脉冲变压器是一个工作在暂态中的变压器,也就是说,脉冲过程在短暂的时间内发生,是一个顶部平滑的方波,而一般普通变压器是工作在连续不变的磁化中的,其交变信号是按正弦波形变化. (2) 脉冲信号是重复周期,一定间隔的,且只有正极或负极的电压,而交变信号是连续重复的,既有正的也有负的电压值。 (3) 脉冲变压器要求波形传输时不失真,也就是要求波形的前沿,顶降都要尽可能小,然而这两个指标是矛盾的。 三、脉冲变压器与一般变压器的比较 所有脉冲变压器其基本原理与一般普通变压器(如音频变压器、电力变压器、电源变压器等)相同,但就磁芯的磁化过程这一点来看是有区别的,分析如下: (1) 脉冲变压器是一个工作在暂态中的变压器,也就是说,脉冲过程在短暂的时间内发生,是一个顶部平滑的方波,而一般普通变压器是工作在连续不变的磁化中的,其交变信号是按正弦波形变化. (2) 脉冲信号是重复周期,一定间隔的,且只有正极或负极的电压,而交变信号是连续重复的,既有正的也有负的电压值。 (3) 脉冲变压器要求波形传输时不失真,也就是要求波形的前沿,顶降都要尽可能小,然而这两个指标是矛盾的。 本文由https://www.sodocs.net/doc/f24356279.html,整理。

开关电源隔离驱动变压器设计方案

开关电源隔离驱动变压器设计 因为电子设备的电路变得更为复杂,故要求成熟的电气工程设 计参数具有更加临界的数值。在设计电路的每一个阶段,精确的工程计算是基本的要求。同时,在其零部件设计时,这一点也是同样重要的。所以,必须精心地设计开关电源(SMPS中门脉冲驱动变压器的每一个零部件。 门脉冲驱动变压器在开关电源中被要求用来控制电路之间的 同步动作。这些器件用来为开头电源半导件元器件如高压功率MOSFET或IGBTs提供电脉冲。这种变压器也用作电压隔离和阻抗匹配。门脉冲驱动变压器是用来驱动电子开关器件门电路的基本脉冲变压器。设计这类变压器时,是假定其脉冲的上升、下降和上冲时间都是最佳的值。使用中要辨别它们是门脉冲驱动变压器还是其它变压 在基础门脉冲驱动变压器设计中,存在一系列设计变数,其中 的每个变数由其专项应用决定。它们的一些通用简图及其相应的转换关系见图1所示

1^:2 1 :1 1 : 2 3 1-------- ---------- 3 11-14OT ??? ? 2OT - 2OT2OL 40120T . wuw* a I'ttngon. com -4 2— 4 6 ■4OT (a) (b) (c} Ifll 代&门!ft 11咏冲驳戍变!L器的嗎电Jfi细态 典型的门脉冲驱动变压器是用铁氧体磁心设计制造的,这样可以降低成本。常用磁心的外形大多数是EE EER ETD型。它们都是 由“E”型磁心和相应的骨架组成。这些骨架可以采用表面安装法或通 孔安装法装配。在有些情况下,也采用环形磁心设计制作门脉冲驱动变压器。典型的脉冲变压器设计所要求的参数列于表1。

网络变压器个人小结

网络变压器个人小结 LiuSH 各位,我们在设计路由和交换机的时候,在以太网PHY芯片和RJ45接口中间我们会用到一个很常用的器件——网络变压器,又叫做数据汞。(有一些网络变压器是集成在RJ45里面,要注意选型,目前我们少用到这一种) 网络变压器的主要作用就是信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和电压隔离等。 从理论上说,是可以不接这个网络变压器的,我们直接将PHY芯片和RJ45连上,设备也能正常工作,但是这时传输距离就会受到限制.当接了网络变压器后,其一,可以增强信号,使其传输距离更远;其二,使芯片端与外部隔离,抗干扰能力大大增强,而且对芯片增加了很大的保护作用,目前我们如果网口上面没加其它的保护芯片,有网络变压器时能过到2KV的静电和雷击;其三,当接到不同电平(如有的PHY芯片是2.5V,有的是3.3V,或1.8V)的网口时,不会对彼此设备造成影响。 如下面图所示,在发送差分线和接收差分线之间会并联两个49.9或者50Ω(精度1%)的终接电阻,这个电阻的作用是为了实现阻抗匹配,对于初次比1:1的变压器,其输入电阻和输出电阻之比也是1:1,这样并联的结果,在输出端看来就是100Ω的匹配电阻,现在我们所用的双绞线的特征阻抗大多是100Ω。

请大家注意,我们不同的芯片的SCH中,网络变压器的中心抽头有的接了3.3V 的电平,有的接了2.5V或者1.8V,有的悬空了。实际上这个主要与PHY芯片 UTP口驱动类型决定的。这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动。 电压驱动的接电源,电流驱动的直接接电容到地即可。至于为什么接电源时,所接的电压会不同,这是由所用的PHY芯片规定的UTP端口电平决定的。所以对于不同的PHY芯片,网络变压器的中心抽头会有不同的接法,我们在进行设计时, 需要仔细查看芯片资料和参考设计。再次提醒,如果我们选用了电流型驱动的PHY,而外面网络变压器中间抽头接了电源,功能就会有影响,甚至不能使用!电源要接3.3V的,也不能接为2.5V和1.8V。请注意此点! 网口差分对的走线,以及网口滤波电容和中心抽头供电端磁珠型号以及网络变压器本身的共模压抑比的参数,将直接影响到板子网口端EMI的效果。这一部分在设计的时刻就要注意!

网络变压器简介

网络变压器简介 网络变压器具体有T1/E1隔离变压器;ISDN/ADSL接口变压器;VDSL 高通/低通滤波器模块、接口变压器;T3/E3、SDH、64KBPS接口变压器;10/100BASE、1000BASE-TX网络滤波器;RJ45集成变压器;还可根据客户需要设计专用变压器。产品主要应用于:高性能数字交换机;SDH/ATM传输设备;ISDN、ADSL、VDSL、POE受电设备综合业务数字设备;FILT光纤环路设备;以太网交换机等等,如裕泰电子的YL18-2050S,YL18-3002S等比较常见! 数据泵是消费级PCI网卡上都具备的设备,数据泵也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。 它在一块网卡上所起的作用主要有两个,一是传输数据,它把PHY送出来的差分信号用差模耦合 的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;一 是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备。除此 而外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。 编辑本段网络变压器在以太网中的作用 在以太网设备中,通过PHY接RJ45时,中间都会加一个网络变压器。有的变压器中心抽头接到地。而且接电源时,电源值又可以不一样,3.3V,2.5V,1.8V都有。这个变压器的作用分析如下: 1、中间抽头为什么有些接电源?有些接地?这个主要是与使用的PHY 芯片UTP口驱动类型决定的,这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动。电压驱动的就要接电源;电流驱动的就直接接个电容到地即可!所以对于不同的芯片,中心抽头的接法,与PHY是有密切关系的,具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。 2、为什么接电源时,又接不同的电压呢?这个也是所使用的PHY芯片资料里规定的UTP端口电平决定的。决定的什么电平,就得接相应的电压了。即如果是2.5v的就上拉到2.5v,如果是3.3v的就上拉到3.3v。 3.这个变压器到底是什么作用呢,可不可以不接呢。从理论上来说,是可以不需要接变压器,直接接到RJ45上,也是能正常工作的。但是呢,传输距离就很受限制,而且当接到不同电平网口时,也会有影响。而且外部对芯片的干扰也很大。当接了网络变压器后,它主要用于信号电平耦合。其一,可以增强信号,使其传输距离更远;其二,使芯片端与外部隔离,抗干扰能力大大增强,而且对芯片增加了很大的保护作用(如雷击);其

大功率脉冲变压器详细规范

Q/XEC 贵阳顺络迅达电子有限公司企业军用标准FL 5950 Q/XEC 20025-2016 大功率脉冲变压器详细规范 2015-05-05发布2015-05-30实施

Q/XEC 20025-2016 前言 本标准是包括产品全部要求的详细规范。本标准作为大功率脉冲变压器产品生产、试验、检验依据。 本标准起草单位:贵阳顺络迅达电子有限公司。 本标准主要起草人:王勇 本规范标准化审查人: 本规范标准化责任人:

Q/XEC 20025-2016 大功率脉冲变压器详细规范 1 范围 1.1主题内容 本规范适用于大功率脉冲变压器的分类、要求、试验方法、检验规则及包装运输和储存等要求。 1.2 适用范围 本规范适用于大功率脉冲变压器。 1.3分类 产品的命名及分类参照以下方式,且应按有关规定(见GJB 2829-97 中的1.3) TF 5 S 03 01 元件等别级别类别序号 2 引用文件 下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注日期或版次的引用文件,其后的任何修改单(不包括勘误的内容)或修订版本都不适用于本规范,但提倡使用本规范的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件,其最新版本适用于本规范。 GJB 2829-97 音频、电源和大功率脉冲变压器和电感器总规范 GJB 360B-2009 电子及电气元件试验方法 GJB 548B-2005 微电子器件试验方法和程序 GJB 179A-1996 计数抽样检验程序及表 3 要求 3.1 详细规范 大功率脉冲变压器要求除应按本规范的规定外,还应参照GJB 2829-97《音频、电源和大功率脉冲变压器和电感器总规范压器总规范》的关于大功率脉冲变压器的相关规定。若本规范与总规范GJB 2829-97 的要求有矛盾时,应以本规范为准。 3.2 材料 同GJB 2829-97中3.4的规定。 3.3 设计和结构 3.3.1 安装用螺钉 安装用螺钉应符合普通螺纹系列标准的规定 3.3.2 外形结构 产品的设计结构和几何尺寸见附录A。 3.3.3 电气原理图 产品的电气原理图见附录A。 3.3.4 电气性能 产品的电气性能见附录B。 3.3.5 引出端 本规范变压器引出端为金属铜引出端,引出端的形状和几何尺寸应符合附录A的规定。 1

10kV变压器台架施工工艺说明

**供电公司 561-3线路全分式10米-10米10kV变压器台 架工艺说明 一、前言 1.本说明按照省公司农网10kV变压器台架标准化施工知识及技能竞赛,“变台组装”技能操作项目任务书建设要求,对施工工艺进行说明。 2.变台组装形式为全分式10米-10米变压器台架,对施工前准备工作、变台电杆组立、变压器台架及设备安装、变台引线及其它设备安装、接地体安装、变压器低压侧引线安装、低压出线安装、试验调试、标牌、标识安装等内容进行了详细说明。 二、施工工艺要求 一、施工前准备工作 工作票签发人或工作负责人应根据工作任务,组织相关人员对作业现场进行现场勘察,然后工作负责人根据勘察记录,制定工作票、安全措施票、标准化作业指导卡、派工单,并经工作票签发人审核、签发;工作负责人组织相关施工人员进行标准化作业指导卡学习。 根据10kV变压器台架标准化施工图中的材料,进行工程施工物资领用及审核。 根据标准化作业指导卡的安全工器具和施工工器具说明,领取相关安全工器具和施工工器具。 到达工作现场后;应先办理停电手续,得到工作许可人允许布置现场安全措施命令后,工作负责人根据现场实际,指定专人完成装设工作接地线,装设安全围网等安全措施,然后回复工作许可人,作业现场安全措施已全部完成。 得到工作许可人的许可开工命令,召开施工作业班前会,工作负责人首先进行点名,然后宣读工作票,交待工作任务、工作部位、停电部位、带电部位、危险点以及作业现场采取的相应安全措施,对工作班成员地行分工等,最后确认每一名工作班成员都已知晓,并履行确认手续。

对连接引线进行分类截取,10kV主干线路至刀闸横担隔离刀闸进线端引线共3根A相185cm,B相220cm,B相280cm,隔离刀闸出线端至熔断器上接线端引线共3根约为800cm、熔断器下接线端至变压器高压侧引线共3根每根为410cm,避雷器上引线共3根每根为62cm,避雷器间相互连接接地引线共2根每根为50cm ,避雷器至接地极引出扁铁间接地引线1根410cm,变压器接地线1根为250cm,JP柜接地线1根为250cm,变压器中性点接地线1根为410cm,各连接引线截取后,根据用压接好接线端子,要保证接线端子压接质量。 2、绝缘子全部采用P-20T型针式绝缘子,根据需要对台区所用横担、绝缘子、避雷器、接地环等提前进行组装,降低高空作业安全风险,节省施工时间,提高工作效率。 二、变台电杆组立 1.基坑放线 按照任务书要求,放线使之与主干线路平行,首先沿线路方向在两杆坑坑边中心处做三个方向桩,并用细线连接,在细线上标注距离为2.5米两个黑色标记,测量两杆坑位置准确度,用水平仪找准地面基准,测量两杆坑的水平度,测量杆坑的深度为1.7米+底盘厚度,两坑高差不得大约20mm。 2.底盘安装 使用吊盘法安装,在底盘中心用粉笔画一白点,将底盘放在坑内,调整底盘放置位置使线坠、细线黑色标记、白点在一条直线上,确定两杆之间距离为2.5米。 3.立杆 在底盘上以白点为圆心、电杆底部为半径画圆,组立电杆时使电杆底部与所画圆圈重合,保证电杆位置的准确度,吊车组立电杆时,当电杆底部与底盘所画圆圈重合,电杆基本正直后,对电杆进行回填土,每50cm 一层进行夯实,夯实两层后,用吊车对电杆倾斜度进行粗调。 4.电杆校正 利用经纬仪在以电杆为原点的90度角两条直线上,分别进行观察测量,对电杆进行微调,保证电杆中心点与中心桩之间的横向位移不应大于50mm。根开为2.5米,偏移不应超过±30mm。 5.填土夯实 电杆校正后,进行回填土并夯实,每50cm进行夯实一次,松软土质的基坑回填土时,采用增加夯实次数的加固措施。回填土后的电杆基坑应设置防沉土层,培土高度超出地面30cm。

20170502-开关电源中的变压器隔离驱动电路(二)

开关电源中的变压器隔离驱动电路(二) 普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士 图1(a)是另一种隔离驱动电路,其原边类似于不对称半桥中的接法,副边的电容和二极管 (a) (b) 图1: 隔离驱动电路#2 来实现隔离后信号的恢复,当原边和副边匝数相同时,该隔离驱动电路在二极管D1上的波形将与隔离前的驱动信号具有完全相同的形状,而且其幅度为Vcc_s 。2R 、3R 、1ZD 的作用与隔离驱动电路#1中对应的元件类似。这个隔离驱动电路的占空比没有限制,其变压器对称地工作于B-H 的I 、III 象限,变压器的激磁电流平均值为零。如前面所说的,该隔离驱动变压器的设计可先按原则选好铁芯的材料和铁芯的形状及尺寸,然后按下面的公式计算匝数: 8_102)1(××?= s c m s cc p f A B V D D N (匝) 其中:sat m B B <,为工作磁密幅度,单位(Gass );c A 为所选铁芯的截面积,单位2)(cm ,D 为驱动信号的占空比,s f 驱动信号的频率,单位为(Hz ) ,s cc V _为隔离驱动电路原边供

电电源,单位(V ),显然在5.0=D 时,上式最大,所以有: 8_10125.0××= s c m s cc p f A B V N (匝) 对计算的匝数取整数,并取p s N N =,然后在所选择的铁芯上按安规要求绕制这两个绕组,看看是否可以绕下,如果能够绕下,且实验波形没有失真,则该隔离变压器的设计就是成功的,否则就要选择一个大一些的铁芯来重新进行计算。从变压器匝数计算公式可知,同样频率、同样截面积的铁芯,在隔离驱动电路#2中的变压器匝数会远少于隔离驱动电路#1中(昨天介绍的)的变压器匝数,所以当处理的功率相同时,隔离驱动电路#2中的变压器会比隔离驱动电路#1中的变压器小。 图1(a)的隔离驱动电路,在产品的大动态过程或电源保护后再恢复工作的过程中,常会因为二极管1D 的没有及时导通,而导致其控制的MOSFET 不能被可靠关断,从而损坏主电路。图1(b)是用一个PNP 三极管3Q 、一个电阻4R 和一个电容3C 组成的电路来代替二极管1D ,以保证只要变压器的副边一有负电压,三极管3Q 就会立即导通,从而确保其控制的MOSFET 无论在什么样的大动态下,都能可靠关断。

深入学习高频脉冲变压器的设计

深入学习高频脉冲变压器的设计 但凡真正的KC人,都有不同程度的偏执,对一个问题不摸到根源绝不罢手—ehco 脉冲变压器属于高频变压器的范畴,与普通高频变压器工况有别。脉冲变压器要求输出波形能严格还原输入波形,前后沿陡峭,平顶斜降小。 在众多的制作实践中,随处可见脉冲变压器的身影。例如DRSSTC中的全桥驱动GDT(Gate Driving Transformers门极驱动变压器),感应加热电路中的GDT等等,相信KCer对其功能和重要性都有一定了解。但谈到如何具体设计一个符合规格的脉冲变压器,相信也还有不少人停留在简单的匝比计算或是经验设计层面,没有深入地研究。每每遇到磁芯的选择,匝数、线材的确定时,都无从下手。本文针对这些问题,在高压版black、ry7740kptv、山猫等大神的鼓舞下,将本人的学习心得形成图文与大家分享,旨在抛砖引玉。因本人水平有限,如若存在错漏,望斧正为谢。 下面从一个简易的GDT驱动电路说起 上图中,T1为脉冲变压器,当初级(左侧)为上正下负时,右侧输出上正下负信号,该信号通过D3、D4、C23、RG,给IGBT的Cge充电,当充电电压达到V GE(ON) 时IGBT的C、E开通,并且C23充电,C23的充电电压被D5钳制在8V。当T1输入为上负下正时,D3反向截止,T1的输出被阻断。在R15偏置电阻提供的偏流下,C23存储的电压构成反偏,迅速抽干Cge 存储的电荷,使IGBT快速关断。 那么,根据实测值或相关厂商数据,有以下已知数据。 1、IGBT型号:IKW50N60T 2、开关频率f s :50KHz 3、栅极正偏电压+V GE :+15V 4、栅极反偏电压-V GE :-8V 5、脉冲变压器初级侧驱动电压:+24V 6、单个IGBT驱动电压占空比D:0.46 7、栅极电阻R G :10Ω 8、IGBT管内栅极电阻R g :0Ω 9、三极管饱和压降:Vces=0.3V 10、二极管压降:V DF =0.55V 11、GDT效率η:90% 一、计算IGBT驱动所需的峰值电流I GPK I GPK =(+V GE -(-V GE ))/R G +R g =23/5.1=2.3A 二、计算次级电流有效值I srms

如何设计脉冲变压器(经验算法)

如何设计脉冲变压器(经验算法) 变压器设计(经验算法) ------单端反激式1―100W,25KHZ 1. 初级电感量的计算功率富裕量10%------20% Lp=E2 *Ton2 /2*T*Pin E:电网输入整流直流高压,E=300V T:高频开关电流的工作周期,T=1/f=1/25=40us Pin=Pout/η=输出功率/效率=100W/80%=125W 设较大占空比为50%,则Ton=T*50%=20us Lp=3002*(20*10- 6 (秒))2/2*40*10- 6 (秒)*125=3.6mH 2.原边较大峰值电流Ip=E*Ton /Lp=300*20*10- 6 (秒)/3.6*10- 3 (H)=1.6A 3.设计初级线圈匝数Np=E*Ton*108/Ae(Bm-Br)=Ip*Lp*108/Ae(Bm-Br) Ae:有效中心截面积(单位cm2 ) Bm:较大磁感应强度Br一般不考虑. Np=Vinmax*108/4fBmAe = 341*108 / 4*25*103 *2500*1.18 (Vinmax取341V) Bm取2500时,Np = 115 Bm 取2000时,Np = 144 (一般取2000) Bm取1500时,Np = 192 变压器的匝数比: 变压器的匝数比,由低电网电压时的较小值输入电压Vmin,输出电压V o和反射输出电压V or三者来确定,Vmin取决于储存能量的输入电容量,通常在普通输入或100/115Vac输入应用时,每瓦特输出功率用1uF储电容。 若使用倍压器从100/115V AC输入得到更高的有效直

流电压时,应当采用两串联电容器,每只具有1瓦特输出功率的2uF电容值,这些电容器的较低电压值Vmin的选择规则:在通用输入或100/115V输入应用时,其近似值为90Vdc;而在230Vac或由100/115Vac,使用倍压器时,其近似值为240Vdc。 应用TOP2XX系列器件,输入电压230Vac/100/115Vac 需要变压器,设计在反射电压V or为135V,并使之限制峰值漏极电压的应力。应用TOP1XX系列器件,输入电压100/115Vac时,设计反射输出电压V or为60V或更低些为宜,某些应用中的设计,可利用稍低的反射输出电压V or,以便在高电压电网电压工作时,减小器件电压应力。 变压器匝比公式: Np/Ns=V or/(V o+Vd) Np:原边匝数Ns:副边匝数V or:反射输出电压V o:输出电压Vd:二极管正向电压(0.7V) 注:一般次级主回路算的偏高。

25WLED隔离驱动变压器设计

25WLED隔离驱动变压器设计 关键词:LED驱动,隔离,简单低成本,EMI 设计LED驱动,主要的是变压器参数的设计。不管是隔离还是非隔离,只是隔离是一个有两个绕组的变压器,非隔离是个一个绕组的电感。 上一遍文章中(基于SIC95123WLED的驱动制作)着重介绍了非隔离电感制作的参数设计,本文通过介绍基于SIC9655-制作的25WLED隔离驱动,着重介绍隔离变压器参数的设计。 下面先简单地介绍一下SIC655芯片。 SIC9655是PIP-8封装的LED驱动芯片。工作在DCM模式,适合全电压范围工作,良好的线性调整率、负载调整率以及优异的恒流特性。采用原边反馈技术,无需光耦及TL431反馈,无需辅助绕组供电和检测,系统实现成本低,线路简单。具有输出开短路保护、过压保护、过温自适应调节等。 下面以SIC655设计输入功率为25W的驱动过程着重介绍如何确认变压器参数。 输入要求: Vin:100-264; Vout:36V; Iled:600mA。 PF≥0.50, EMI:pass. 通过公司提供的应用原理图以及以上输入参数的要求,为能通过EMC测试,应在电源加进电感及X电容,压敏电阻,用于保护MOS管的RCD及RC电路等。画出原理图。上图。然后通过以下步骤设计出驱动(重点是确认变压器参数)。 设计步骤: 1:确定采样电阻Risen; 2:确认变压器参数; 3:开路电阻设置Radj。 4:确定输入输出端电容,输出二极管等主要原器件。 5:续流二极管的RCD及RC电路。 6:设计PCB板。 7:电路调试。 8:打印清单; 开始: 1:确定采样电阻Risen: SIC9655工作在DCM模式中,其内部具有一个400mV的基准电压,这个基准电压与我们设

脉冲变压器的工作原理及制作变压器的制作工艺

脉 冲 变 压 器 的 制 作 和 工 作 原 理 系别:电气系 学号:B11041207 姓名:孟利东

脉冲变压器的制作 1绕线 A 确定BOBBIN的参数 B 所有绕线要求平整不重叠为原则 C 单组绕线以单色线即可,双组绕线必需以双色线或开线浸锡来分脚位,以免绕错 D 横跨线必需贴胶带隔离 1 疏绕完全均匀疏开 2 密绕排线均匀紧密 3 线圈两边与绕线槽边缘保持足够的安全距离A,B 4 套管长度必须足够,一端伸入绕线管的安全胶带以内,另一端伸出BOBBIN上沿面,但不得靠近PIN 5 最外层胶带切割在铁芯组合面,切割处必须被铁芯覆盖. 6 胶带边缘与绕线槽平齐,胶带不歪斜,不反摺不破损. 7 跨越线底下须贴胶带,保持跨越线与底下线圈绝缘. 2缠线 A 立式BOBBIN 粗线: 0.8φ以上缠线1圈 细线0.2-0.8φ缠线1.5圈 极细线0.2φ以下缠线2-3圈 立式BOBBIN缠法之原则:缠线尽量压到底以不超过凸点为原则

B卧式BOBBIN :约缠2-3圈,疏绕不要压到底,以免焊锡时烫伤BOBBIN,如果有宽度限制且规格严格时才用此方式,将缠线压到底后焊锡,再剪边PIN,以减少整个变压器的宽度。 C 横式(卧式,BOBBIN之缠法:约缠2-3圈疏绕,不要压到底以免焊锡时烫伤BOBBIN 注:如果产品有宽度限制且规格紧必须将缠线部分剪短时为特例,此时即必须将缠线尽量压到底。 3套管一般套管之位置规则: A 外部:套管未端与PIN之距离愈短愈好,但切记绝对不可将套管缠在PIN上会造成空焊现象。 B 内部:a无边墙配合,平贴BOBBIN约1/2L的长度 B有边墙配合,套管一定要在档墙内。 档墙胶带(margin tape)其宽度及材料不可任意更换,因为在设计变压器时其宽度及材质都是涉及安规需特别注意。档墙胶带之宽度:一般需与绕线绕组的高度等高,以防止在绕线时铜线叠在假墙上,但如果因装core困难时有时会包约1/2-3/4的高度,但以绕线不叠在假墙为原则. 技巧: 有时因出入线粗又有套管时如果会影响其厚度时可采用跳过引出线的做法,此时要特别注意套管的位置,一定要有足够安全距离(深入假墙之宽度) 此点一定要深入假墙内有时因假墙缺口较大时或铜箔与M/F并绕时,无明显判别是否深入假墙或线上M/T时必须选用

20170502-开关电源中的变压器隔离驱动电路(一)

开关电源中的变压器隔离驱动电路(一) 普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士 图1是非常常用的隔离驱动电路,其原边类似于正激变换器中的接法,第三绕组c N 和 (gs V 图1: 隔离驱动电路#1 二极管c D 串联用来对原边激磁电感的去磁,一般情况下,可选择p c N N =,且将c N 和p N 双股并绕。副边绕组s N 与二极管2D 、三极管2Q 及3R 、4R 来恢复原边驱动信号的波形,并实现隔离,其中调节4R 的大小,可以调节隔离驱动信号的驱动能力,2Q 与3R 的作用是保证MOSFET S1在断开瞬间,其门源电荷上电压的快速放电,以便提高 S1的关断速度。5R 与1ZD 则是用来保护S1免受损坏的两个元件,加5R 后,可避免在控制电路还没有工作,功率级已经加电时因S1的DG 电容和GS 电容所引起的 S1之误导通及相应的损坏,其阻值可选为5K~50K ;加ZD2是用来保证各种动态下S1的GS 电压不会超过其规定的最大值,以避免S1的门源损坏,其稳压值可取18V 左右。原边的Q1既可用MOSFET ,也可用三极管,电阻1R 和2R 的选择比较容易,在Q1用MOSFET 时,1R 可取几十到数百殴姆,2R 可取几千殴姆。 上述隔离驱动电路在p c N N =时,能隔离的驱动信号,其最大占空比要小于0.5,否则其变压器会因为伏秒不平衡而饱和。所以这种隔离驱动电路多用在二极管去磁双正激变换器和对称驱动半桥变换器中。如前面所说的,隔离驱动变压器的设计可先按原则选好铁芯的材料和铁芯的形状及尺寸,然后按下面的公式计算匝数: 8_max 10×?×= s c s cc p f BA V D N (匝) 其中:r B B B ?=?max ,sat B B

功率MOSFET管驱动变压器设计

功率MOSFET管驱动变压器设计 [导读]摘要:对具有驱动变压器的功率MOSFET管驱动电路的动态过程进行了分析,推导了驱动变压器设计参数的计算方法,定量分析了变压器漏感和电路杂散电感对开通过程的影响,并通过仿真和试验证了这套计 算方法的正确性。 1 引言 作为开关电源的开关器件,功率MOSFET管具有开关速度快、工作频率高的特点,适用于高频开关电路。此外,在并联使用时,于MOSFET管具有正温度系数,可以自动均流,无需均流电路,方便扩流,这也是目前其他功率开关器件不可替代的优点[1]。 为了加速开通,减少损耗,对MOSFET管的驱动电路的基本要求是内阻要小,驱动电压尽量高;为了加速关断,应给输入电容提供低阻放电通道;为了抑制高频振荡,栅极引线尽量短,减少线路分布参数;为了防止静电感应导致栅极电压上升引起误导通,栅极不允许开路,大功率MOSFET管截止时,栅极最好施加负电压[2]。 MOSFET管的驱动电路有多种形式,可以用TTL电平直接驱动,但更多采用隔离驱动,在驱动信号输出端与MOSFET 管栅极之间用光耦或磁耦实现与主电路电隔离。

驱动变压器是常用的磁耦元件,起到传输驱动信号和功率的作用。设计合理的驱动变压器,不仅可以提高MOSFET 管开关性能,而且体积小、重量轻,成本低。 2 MOSFET管内部电容与变压器驱动栅极电路内部电容 MOSFET管内部电容,也称极间电容,是栅极、源极、漏极之间的寄生电容。开关电源最常用N沟道增强型MOSFET 管[3],内部电容分别为:栅-源极间电容Cgs,栅-漏极间电容Cgd,漏-源极间电容Cds,如图1[1,3]。 与漏-源短路条件下小信号输入电容Ciss的关系: C i s s =C gs +C gd (1) 与栅-源短路条件下小信号输出电容Coss的关系: C o s s =C

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